Météorologie physique Eva Monteiro

Structure verticale de l ’atmosphère terrestre hétérosphère Structure verticale de l ’atmosphère terrestre homosphère La troposphère La stratosphère La mésosphère la thermosphère l’exosphère

Composition de l’atmosphère jusqu’à 110 km de hauteur

Composition de l’atmosphère jusqu’à 110 km de hauteur Const. Air sec N2,O2, Ar, CO2 variable Air atmosphérique Solide liquide vapeur Eau Rôle importante: chimie, physique des nuages radiation aérosols

Composition de l ’atmosphère Essentiellement variable dans le temps et dans l ’espace. Définition de l ’air sec Importance des autres composantes

Les « lois de la nature » Conservation de la quantité de mouvement Conservation de la masse Conservation de l’énergie

Branches de la Physique utilisées dans l ’étude des phénomènes atmosphériques La dynamique La thermodynamique Électromagnétisme

La Physique appliquée à l ’atmosphère L ’atmosphère est une machine thermique: Les mouvements atmosphériques sont possibles par la conversion de l ’énergie solaire en d ’autres formes d ’énergie Choix du modèle du système atmosphère L ’air sec: mélange de gaz parfaits Milieu continu L ’air humide: l ’air sec + la vapeur d ’eau

Thermodynamique L ’étude quantitative de la chaleur comme forme d ’énergie Les transformations d ’énergie L ’étude empirique des propriétés macroscopiques des grands ensembles de particules

Concepts thermodynamiques Système thermodynamique Environnement d ’un système Système: ouvert fermé non isolé thermiquement (non adiabatique) mécaniquement isolé (adiabatique + isolé mecaniquement) hétérogène, non homogène ou homogène

Composition Homogène Hétérogène Non homogène

Variable thermodynamiques N ’importe quelle propriété macroscopique du système thermodynamique Variables intensives: Température, pression, … Variables extensives: Volume, masse, énergie, … Variables extérieures: Volume, champ de gravitation, ... Variables intérieures: pression, énergie interne, ...

État d ’un système thermodynamique Définition d ’état thermodynamique Variable d ’état Équilibre thermodynamique

Procédé thermodynamique Définition de procédé : n ’importe quel changement de l ’état d ’équilibre du système Procédé réversible : succession d ’états d ’équilibre Procédé irréversible

Autres définitions Poids moléculaire Mole pression volume spécifique Température Suite

Poids moléculaire Retour

pression Retour

Température Loi zéro de la thermodynamique: Il existe une propriété scalaire universelle appelée température caractéristique de tout système thermodynamique. Une condition nécessaire pour que deux systèmes en contact non isolés soient à l ’équilibre est l ’égalité de leurs températures.

Échelles de température Échelle Celsius: t0 = 0 ºC, tb = 100 ºC Échelle Farenheit: t0 = 32 ºC, tb = 212 ºC Échelle Kelvin: retour